相干光正交频分复用系统相位噪声及其抑制技术研究

相干光正交频分复用（OFDM）是极具竞争力的支撑下一代超高速光纤传输系统和光网络的核心技术。相位噪声的抑制作为相干光OFDM的关键技术，将直接影响到相干光OFDM系统的成功应用。目前国内外对相干光OFDM系统相位噪声及其导致的子载波间干扰（ICI）缺乏系统的研究和有效的抑制方案。本课题将从相位噪声的建模入手，深入研究相位噪声及其抑制技术。本课题首次提出了基于时域正交基展开的相位噪声建模研究方案，并以此为基础提出了具体的相位噪声估计研究方案。此外本课题还首次提出了时域和频域结合的ICI均衡技术研究方案，以期达到最优的相位噪声抑制效果。通过本课题的研究，我们将建立描述相位噪声的准确模型，为相位噪声导致的ICI的估计抑制提供高效实用的方案，大大提高相干光OFDM系统的性能。本课题的研究虽然以相干光OFDM为背景，但我们预期获得的成果将同时为光及其它通信系统窄带随机效应的机理研究提供新的思路。

本课题从相位噪声的建模入手，深入研究了相位噪声及其抑制技术，创新性地提出了更加高效的抑制相干光正交频分复用系统激光器相位噪声的方法，该方法基于系统相位噪声的正交基展开建模，可以同时有效地抑制相位噪声导致的公共相位误差和子载波间干扰，性能已经大大超越了已有的导频或数据辅助、最大似然的相位噪声抑制方法。基于此成果，本课题进而建立了相干光块传输系统普适的激光器相位噪声建模、分析及抑制理论框架，甚至当使用的激光器线宽达2MHz，提出的方法仍能高效抑制激光器相位噪声。同时本课题在国内外首次对基于离散余弦基的相干光正交频分复用系统相位噪声的估计和抑制提出了有效方法。以上工作发表在IEEE Photonics Technology Letters, Optics Express 等国际著名学术期刊和会议上，获得同领域如IEEE Fellow D. V. Plant 领导的研究组等多个知名研究机构的积极评价。基于一系列成果，本项目获得国家自然科学基金青年-面上项目滚动支持，将进一步进行下一代无源光网络相位噪声机理及抑制方法研究。